Детонация

ДЕТОНАЦІЯ. Впервые Ноблемъ въ 1864 г. б. замѣчено, что нитроглицеринъ, зажженный въ открыт. сосудѣ накален. тѣломъ или пламенемъ, сгораетъ совершенно спокойно; если же взорватъ въ нитрогл-ринѣ капсюль съ гремуч. ртутью, то происходитъ взрывъ его съ такой скоростью и силой, что разрушит. дѣйствіе его превосходитъ взрывъ нитрогл-рина въ самой прочн. оболочкѣ при воспламененіи его раскален. тѣломъ. Такого рода взрывъ названъ Д. Въ 1868 г. Абель въ отношеніи къ пироксилину получилъ слѣд. результаты, важные для общей характеристики этого явленія: а) въ сух. и прессов. состояніи пирлинъ легко детонируетъ отъ капсюля гремуч. ртути; въ рыхломъ же или порошкообраз. состояніи онъ разбрасывается въ стороны и сгораетъ только отчасти: в) количество гремуч. ртути, необходимое для Д., тѣмъ меньше, чѣмъ прочнѣе оболочка капсюля; с) гремуч. ртуть м. вызвать Д. пирлина и на нѣк-ромъ разстояніи отъ него, даже когда капсюль отдѣленъ отъ пирлина перегородкой или слоемъ воды; д) скорость распространенія Д. въ сух. прессов. пирлинѣ плотностью 1,0—1,2, измѣняется отъ 5.300 до 6.100 мтр. въ сек.; е) пирлинъ съ 20—30% влажности отъ капсюля гремуч. ртути не детонируетъ, а только посредствомъ запала изъ сух. пирлина, детонируемаго капсюлемъ гремуч. ртути. Затѣмъ, явленіе Д. удалось распространить на всѣ взрывч. вещества; но, кромѣ нитрогл-рина и сух. пирлина, всѣ они детонируютъ только при помощи посредствующаго патрона, детонируемаго капсюлемъ гремуч. ртути. На практикѣ для этой цѣли пользуются запал. патронами изъ сух. пирлина съ капсюлями гремуч. ртути или запал. патронами изъ смѣси тротила и тетрила. Открытіе явленія Д. дало начало новой эпохѣ въ техникѣ примѣненія взрывч. веществъ для мин. и подрыв. дѣла: при Д. осуществляются условія наиб. выгоднаго примѣненія взрывч. веществъ, т. к. достигается наиб. возможное разрушит. дѣйствіе; Д. позволяетъ производить разрушеніе, не вводя взрывч. веществъ внутрь разрушаемаго предмета, а взрывая ихъ только при соприкосновеніи съ нимъ; благодаря открытію явленія Д., арт-рія получила бризант. снаряды — единственное средство противъ бетон. и бронев. закрытій. Скорость Д. Наиб. существенной и характер. чертой, отличающей Д. отъ обыкнов. взрыва, является та ск-сть, съ какой взрывч. разложеніе распространяется на массѣ взрывч. веществъ. Бертело и Вьелль, изучая Д. газообразныхъ взрывч. смѣсей, заключенныхъ въ длин. трубки разл. матеріала, пришли къ выводу, что кажд. смѣсь обладаетъ опред. ск-стью Д., к-рая не зависитъ ни отъ матеріала и размѣровъ трубки, ни отъ рода детонатора, ни отъ давленія газа (въ предѣлахъ 3 атм.), ни отъ того, наконецъ, одинъ или оба конца трубки остаются при взрывѣ открытыми. Относит. же пропорція состав. частей взрывч. газовъ оказываетъ значит. вліяніе на ск-сть Д. ихъ; максимал. ск-сть Д. получается при составѣ, соотвѣтствующемъ наиб. совершенному ихъ сгоранію; при опред. избыткѣ какой-либо состав. части Д. не происходитъ вовсе. Въ нѣк-рыхъ же исключит. случаяхъ обнаруживается, что и въ газовыхъ средахъ давленіе имѣетъ существенное вліяніе на ск-сть распростр-нія Д. въ нихъ. Въ отношеніи ск-стей Д. въ жидк. и тверд. средахъ изслѣд-нія Бертело и Вьелля выяснили, что въ противность газов. смѣсямъ, въ этомъ случаѣ имѣетъ значеніе матеріалъ и толщина стѣнокъ трубокъ, въ к-рыхъ заключены взрывч. вещества. Выяснить вліяніе начал. давленія на ск-сть Д. при этихъ опытахъ не удалось. Сильное пониженіе темп-ры для нѣк-рыхъ веществъ (напр., нитрогл-рина) уменьшаетъ ск-сть Д. Позднѣйшія работы Бихеля показали. что съ увеличеніемъ попереч. размѣровъ заряда наблюдается повышеніе ск-сти Д. Далѣе, Дотришъ выяснилъ рядомъ опытовъ, что съ увеличеніемъ плотности взрывч. веществъ ск-сть Д. увеличивается до нѣк-раго максимума, а затѣмъ начинаетъ падать; для кизельгуръ-динамита максимал. ск-сть Д. получается при плотности ок. 1,6; а уже при плотности 1,75 этотъ дин-тъ отъ капсюля гремуч. ртути не взрываетъ. — Теорія Д. Изслѣд-ніе продуктовъ разложенія и теплоты взрыва при Д. показываетъ, что въ этомъ она мало чѣмъ отличается отъ обыкнов. взрыва; и потому единств. объясненіемъ совершенно особен. характера дѣйствія при Д. служатъ колоссал. ск-сти разложенія, достигающія нѣск. тыс. мтр. въ сек. Наиб. удовлетворит. объясненіе Д. дается Бертело въ его "теоріи взрывной волны", построенной на общихъ законахъ механики и термодинамики. Согласно этой теоріи, причины развитія значит. ск-стей разложенія взрывч. веществъ при Д. кроются уже въ самыхъ способахъ воспламененія, вызывающихъ Д.: сильный мѣстн. ударъ или аналогичное съ ударомъ дѣйствіе капсюля гремуч. ртути. Механич. энергія удара превращается въ теплоту, подъ вліяніемъ к-рой частички вещества почти мгновенно нагрѣваются до оч. выс. темп-ры и подвергаются взрывч. разложенію. Самый способъ мѣстн. нагрѣванія въ случаѣ Д. рѣзко отличается по крайней быстротѣ и интенсивности отъ нагрѣванія при обыкнов. взрывѣ. Вслѣдствіе этого и дальнѣйшій ходъ распростр-нія разложенія принимаетъ особен. характеръ. Первый слой вещества, подвергаясь крайне быстрому взрывч. разложенію, развиваетъ своими продуктами оч. выс. давленіе, дѣйствующее на слѣд. слой подобно тому же механич. удару, и въ свою очередь производитъ нагрѣваніе и химич. разложеніе; и такъ идетъ отъ слоя къ слою до полн. разложенія всего взятаго заряда. Т. обр., въ случаѣ Д. по массѣ взрывч. веществъ проходитъ этотъ послѣдоват. рядъ механич., теплов. и химич. явленій, составляющихъ въ цѣломъ т. наз. "взрывную волну". Въ случаѣ Д. подъ вліяніемъ гремуч. ртути, согласно теоріи взрывной волны, допускаютъ, что и здѣсь отъ взрыва капсюля происходитъ мгновен. развитіе оч. выс. мѣстн. давленія, дѣйствующаго подобно сильн. механич. удару и возбуждающаго взрывн. волну. Та же роль и запальн. приспособленій, детонаторовъ (см. это слово) — усилить первонач. ударъ капсюля гремуч. ртути по пов-сти взрывч. веществъ и вызвать энергич. развитіе явленій, составляющихъ взрывн. волну. Явленіе передачи Д. отъ одного заряда другому на нѣк-ромъ разстояніи или Д. черезъ вліяніе, по теоріи взрывн. волны, объясняется тѣмъ, что развивающееся въ моментъ Д. оч. выс. давленіе производитъ въ окружающей зарядъ средѣ сильн. волнообраз. движеніе, к-рое и распространяется въ ней по всѣмъ напр-ніямъ; на небол. разстояніи отъ мѣста взрыва эта чисто механич. волна м. по пов-сти сосѣд. заряда произвести настолько сильн. ударъ, что вызоветъ въ немъ явленіе взрывн. волны и Д. Лучше всего Д. черезъ вліяніе воспринимаютъ динамиты; для пирлина и мелинита передача Д. на разстояніе происходитъ знач-но хуже, а бездым. пироксилин. пороха коллоидн. строенія совершенно не воспринимаютъ Д. на разстояніи. — Въ военно-подрывномъ дѣлѣ, гдѣ производятся опред. способами взрыванія зарядовъ, Д. принято называть передачу взрыва отъ одного заряда (активнаго) къ другому (пассивному) черезъ разстояніе, т.-е. случай, когда пассив. зарядъ, находящійся въ сферѣ дѣйствія актив. заряда, взрываетъ безъ непосред. его воспламененія. Дальность передачи взрыва при Д. для дан. вещества зависитъ, гл. обр., отъ величины актив. заряда, матеріала его оболочки и отъ окружающей среды. При зарядахъ въ металл. оболочкахъ дальность передачи увеличивается почти вдвое, сравнит-но съ зарядами безъ оболочекъ. При зарядахъ въ дерев. оболочкахъ дальность передачи во столько же уменьшается. Дальность передачи увеличивается, если заряды помѣщены на землѣ, а не подвѣшены на воздухъ. Еще болѣе благопріятнымъ условіемъ будетъ помѣщеніе зарядовъ на соединяющей ихъ металл. подставкѣ. Наконецъ, наиб. дальности передачи м. достигнуть, располагая заряды на концахъ металл. трубы. Для мелинита зависимость между величиною заряда и дальностью передачи Д., при располаганіи зарядовъ на дерев. столбахъ, выражается слѣд. образомъ:

Зарядъ	2 фн.	детонируетъ	такой	же	зарядъ	на	разстояніи	1 фт.
"	10 "	"	"	"	"	"	"	5 "
"	15 "	"	"	"	"	"	"	7,8 "
"	30 "	"	"	"	"	"	"	15 "

т.-е. дальность передачи въ футахъ равна половинѣ величины зарядовъ, выраженной въ фунтахъ. Для динамита эти разстояніи можно считать почти вдвое большими, а для тринитротолуола вдвое меньшими. Однако, Д. черезъ указанныя разстоянія не всегда происходитъ, здѣсь имѣетъ нѣк-рое вліяніе и состояніе погоды, и направленіе вѣтра, и прочность укрѣпленія зарядовъ, а потому на практикѣ Д. пользуются лишь на незначительныхъ разстояніяхъ, при чемъ въ пассивные заряды вставляютъ капсюли съ гремуч. ртутью, обращенные своими отверстіями къ активнымъ зарядамъ. Въ этомъ случаѣ расчитываютъ на непосредственное дѣйствіе пламени и горячихъ газовъ активнаго заряда.